CN103375220A - 用于星形发动机的有效润滑剂处理 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星形发动机润滑装置。该装置包括至少一个润滑剂供应泵和曲轴箱。曲轴箱具有第一内腔和第二内腔。该装置包括延伸通过旋转组件的至少一个主杆的第一流动路径。润滑剂从润滑剂供应泵供应，穿过第一流动路径并流入第一内腔中。第二流动路径穿过曲轴箱的至少一个壁向内部延伸，且该装置还包括至少一个溢流口，该溢流口延伸进入第一内腔中并使第一内腔与第二内腔可通流体地连接。

Description

用于星形发动机的有效润滑剂处理

技术领域

本公开涉及改进型星形发电流体动态润滑***。具体地说，公开了一种用于润滑剂在星形发动机内的改进型冷却和流动的润滑剂***。

背景技术

星形发动机业已在包括运输的各种各样应用中普遍地使用。星形发动机一般用远距离的外部润滑剂储罐和冷却器在外部用空气冷却。润滑剂一般在连续闭合环路中流过冷却器、储罐并直接回到发动机的内部部件。星形发动机一般具有在中心设置的曲轴和主铰接杆组件。杆组件包括直接附接到曲轴上的主杆和多个附接到主杆上并围绕曲轴成辐射状关系设置的杆。各杆设置成接合曲轴，以便在曲轴的旋转和多个销接到各杆上并设在多个对应气缸内的活塞的往复运动之间，具有对应性。总体而言，润滑剂穿过曲轴和非一体式的挺杆油道流到发动机中，并穿过曲轴箱排出到冷却器和储罐中。

主铰接杆组件一般包括设在曲轴和主杆连接部之间的主/主要轴承。主轴承将主铰接杆组件支承在曲轴上。上述星形发动机受到疲劳和磨损问题的困扰。润滑剂的过热也是成问题的，且最终会造成轴承和旋转组件的过早损坏。

因此，需要改进型的润滑***，该改进型的润滑***要能够防止旋转组件的过早损坏，并能通过增大各次检修之间的时间间隔(TimeBetween Overhauls，TBO)来使维护费用最小化。

发明内容

本发明公开了一种发动机润滑装置。该装置包括至少一个润滑剂供应泵、具有第一内腔和第二内腔的曲轴箱、延伸通过旋转组件的至少一个主杆的第一流动路径、穿过曲轴箱的至少一个壁向内部延伸的第二流动路径、和延伸进入第一内腔并使第一内腔和第二内腔可通流体地连接的至少一个溢流口。润滑剂可以从至少一个润滑剂供应泵供应，并穿过第一流动路径流到第一内腔中。

附图说明

尽管权利要求书不限于所示的例子，但不同方面的评价最好通过其不同例子的论述获得。现在参见附图，附图详细示出说明性的例子。尽管附图呈示出不同的例子，但附图不一定按比例绘出，且某些零部件可以放大以便更好示出和阐述例子的创新方面。另外，本文所说明的例子并非用于穷举或以其它方式限制或约束到附图中所示和下面详细说明中所公开的精确形式和配置。本发明的示例性说明通过参照如下附图详细说明。

图1示出一种示例性的星形发电单元/星形发动机在安装有相关的发动机部件情况下的立体图；

图2示出一种示例性星形发动机在除去气缸盖和相关的部件情况下的立体图；

图3A示出一种星形发动机曲轴箱的示例性星形发动机挺杆侧在安装有单缸组件情况下的后视图；

图3B示出图3A中气缸附接到曲轴箱上在切去液压挺杆、润滑剂油道管路和曲轴箱挺杆凸台情况下的局部视图；

图3C示出图3B的详图，表明液压挺杆、曲轴箱挺杆凸台和润滑剂油道管路的关系和布局；

图4A和4B分别示出具有润滑剂回流孔的示例性气缸盖的前视图和后视图；

图5示出一种示例性推杆，其每一端都被局部剖切，以表示出沿纵向延伸通过推杆的流体通道；

图6A-6C示出设在气缸盖上的示例性摇臂，该摇臂包括用于导引流体的润滑剂通道；

图7示出一种星形发动机旋转组件的示例性立体图，该组件设在剖开的曲轴箱中，气缸套(cylinder sleeves)设在该曲轴箱上；

图8A示出示例性的曲轴安装***和配重舟布局的端视图；

图8B示出图8A的示例性曲轴沿着穿过曲轴的纵向中线和润滑剂路径剖开的侧视图；

图9示出在剖开的曲轴箱中构成的示例性剖开的旋转组件的前视图；

图10A-10E示出旋转组件和联杆与主杆的连接的剖视图及每个杆的润滑剂路径详图；

图11A示出一种示例性主杆的前视图；

图11B示出图11A的示例性主杆和主杆润滑剂流动路径的剖视图；

图12A示出一种示例性联杆的前视图；

图12B示出图12A的示例性联杆和联杆润滑剂流动路径的剖视图；

图13A示出一种曲轴箱的示例性视图，该曲轴箱被构造为具有多个溢流口，这些溢流口设在曲轴箱的内壁上，该内壁将曲轴箱内腔与挺杆内腔分开；

图13B示出图13A的溢流口的示例性详图；

图14A示出将曲轴箱内腔与挺杆内腔分开的示例性壁的局部视图和剖开的溢流口；

图14B示出图14A的剖开的溢流口、以及润滑剂从曲轴箱内腔到挺杆内腔的流动路径的示例性详图；

图15示出示例性星形发动机总体润滑***；

图16示出示例性总体润滑***的示例性流动路径和相关部件；而

图17示出具有可操作地连接到发电机和相关设备上的星形发电单元的示例性发电机组。

具体实施方式

现在参照下面的论述并参照附图，这些附图详细地示出了所公开的设备和方法的说明性的途径。尽管附图呈示出一些可能的途径，但附图不一定按比例绘出，且某些零部件可以放大、除去、或局部剖开，以便更好说明和解释所公开的装置。另外，本文所提供的说明并非用于穷举或用其它方式把权利要求限制或约束到附图中所示和下面详细说明中所公开的精确形式和配置。

本发明公开了一种用于星形发动机的润滑***。为清楚起见，将说明成形为具有相关发电机的发电单元的星形发动机。然而，应该知道，所公开的改进型润滑***可以在各种不同的星形发动机应用中使用，例如但不限于：固定翼飞行器、旋转翼飞行器、汽车、摩托车、船艇和星形发动机的其它可适用的使用。此外，所公开的润滑***可以在各种不同的方位和配置中使用，例如但不限于：垂直位置、水平位置和其它各种不同的适合于星形发动机的倾斜位置。

改进型润滑***可以包括改进型外部供应和回油/再循环***，包括具有多个阀和进入星形发动机的润滑剂进料管路的电子润滑剂泵以保证一般是瞬时的润滑剂压力。润滑剂泵可以用来给***灌注和加压以便在起动之前和起动期间为旋转组件提供润滑剂。可以使用温度受控制的润滑剂冷却器旁通阀以便在起动时提高效率和发电。外部再循环部分可以包括至少一个回油泵，用来在停机之后从星形发动机的内部区域除去润滑剂以便避免涌进气缸。

如下文中详细论述的那样，润滑剂泵将外部供应***与旋转组件内的内部流动路径直接地连接。具体地说，流动路径从泵延伸贯穿曲轴。曲轴可以可通流体地连接(fluidly connected，或者称为“流体相通地连接”)到主连杆(master connecting rod)上，该主连杆可以通过内部流动路径在第一端处可通流体地连接到各联杆(link rods)上。主连杆和联杆二者均包括从第一端延伸到第二端的沿纵向延伸的内部流动路径。第二端通过肘节销可旋转地连接到活塞的下侧。第二端还包括活塞喷雾器喷嘴，该活塞喷雾器喷嘴向活塞的下侧提供增大的并且定向的流动。

穿过润滑剂泵可以形成另外的流动路径，其可以可通流体地连接到润滑剂流道管路(lubricant galley lines)上。润滑剂流道管路在曲轴箱的内部，并且向液压挺杆提供较低压力润滑剂供应。液压挺杆可以通过空心推杆可通流体地连接到摇臂上。空心推杆将线性运动和润滑剂二者从液压挺杆传送到摇臂。摇臂将润滑剂转到摇杆箱内的运动机件上，该摇杆箱附接到气缸盖上，该气缸盖容纳进气***和排气***及火花塞，并可以附接到气缸套上以便形成燃烧室。气缸盖内的进气和排气***包括进气阀和排气阀，该进气阀和排气阀可以通过阀轴密封件与润滑剂隔离。气缸盖还包括多个润滑剂回流孔以便让使用过的润滑剂流向相邻的气缸组件、流向油槽或者流向曲轴箱与齿轮箱的凸轮和挺杆侧。曲轴箱在运行期间可以流体密封，并通过可以可通流体地连接到至少一个泵上的润滑剂管路和润滑剂通道而传送润滑剂。

在星形发动机的运行期间，旋转组件包括曲轴、主连杆、联杆和活塞。如上所述，润滑剂穿过这些部件流动，并可以释放或排放到曲轴箱中。随着旋转组件旋转，润滑剂可以通过离心力被迫径向上向外，这造成润滑剂被搅动并被充气达而到润滑剂将会被中断或剪切的一点，而造成过热。用来减少搅动和充气的一个元件可以是小通气缝，或溢流口，该小通气缝或溢流口向内伸向旋转组件、并远离将曲轴箱内部区域与曲轴箱的凸轮和挺杆侧分开的壁。

如下面进一步论述的那样，溢流口工作以使润滑剂偏转，润滑剂可以绕曲轴箱流动，并将它拉入挺杆区域。这种作用可以减少润滑剂的风扰动(windage)和充气作用，这样可以得到更好的操作质量和操作条件，并且减少发热。偏转和排除可使润滑剂能通过回油泵进行回油，该回油泵将润滑剂从曲轴箱拉出并拉入外部回油***用于冷却、储存或再循环到星形发动机的流动路径中。润滑剂的排除可以帮助减小曲轴箱中所需的润滑剂的体积，并且降低在较低的气缸中发生溢流的可能性。通过形成从曲轴箱到该曲轴箱的钟形外壳或挺杆侧的流动路径，各溢流口形成另外的用于通风的路径。此外，通过连续地将经过冷处理的润滑剂回注到过程中，润滑剂可以帮助防止过早损坏并延长旋转组件的寿命。

此外，在星形发动机停机时，外部润滑剂处理***的回油部分开始将余下的润滑剂从曲轴箱的两侧抽出。这可以做到消除任何剩余的润滑剂以保证在停机之后油槽是干的，同时最小化或消除任何润滑剂转移到位置最低的气缸的燃烧室中的可能性。

转到说明性实施例，图1是一种示例性星形发电单元100的立体图。星形发电单元100是构造并布置成从至少一种燃料的燃烧产生至少一个旋转功率的输出的活塞驱动式星形发动机。星形发动机100可以包括多个气缸140，这些气缸与由两部分组成的曲轴箱186互连并延伸进入到该曲轴箱186中。各气缸可以包括距每个气缸140的中心约40°的间距。应该知道，根据应用的不同，可以使用其它的间距布置。曲轴箱186容纳内部旋转组件153(见图2和7)，并可以为每个气缸140和任何相关的部件提供安装点，这将在下文中更详细地论述。

如所示，气缸盖151可以包括进气口264和排气口270。进气口264可以通过至少一个进气管274可通流体地连接到气体空气混合器256上。排气口270可以通过至少一个排气管278可通流体地连接到***或排气消音器214上(见图17)。根据应用而定，可以通过至少一个涡轮增压器160和一体式中间冷却器162而将进气管道274和排气管道278互连。各气缸盖151可以包括固定到气缸盖151的顶部表面上的摇臂盖192，以便有助于阻止外来碎屑进入摇杆区，并避免润滑剂120泄漏。

转到图2-3c，可以看出一部分示例性的内部旋转组件153从曲轴箱186延伸。具体地说，多个活塞156和多个联杆170从曲轴箱内腔190伸出。曲轴箱186可以包括至少一个可机加工的凸台180。每个凸台180都可以在曲轴箱186中直接形成，并可以被构造为用以接纳液压挺杆164，每个气缸140至少一个挺杆164。曲轴箱186可以用任何刚性材料制造，所述材料例如但不限于可锻/球墨铸铁、铝、钢和复合材料。然而，无论用来制造曲轴箱186的材料和过程如何，都可以在曲轴箱186的壁188的内部形成至少一个一体式润滑剂油道管路168。此外，可以在曲轴箱186内机加工形成一个入口区(未示出)，以便对于润滑剂油道管路168进行清洁和检查。这种一体式油道管路168消除了对于单独地铸造并且精密地机加工的内部挺杆环(未示出)的需要。

一体式油道管路168可以提供润滑作用和从至少一个泵172到液压挺杆164的液压压力。供应给润滑剂油道管路168的润滑剂120可以保持在约30-80PSI(磅/平方英寸)下，并具有的流量为约6-11GPM(加仑/分钟)，而通过可以可通流体地连接到内部旋转组件153的曲轴210(见图7-8B)上的至少一个泵172可以供应的润滑剂120可以保持在约90-125PSI的压力范围内而流量为约6-14GPM。液压挺杆164使得阀组噪音减小，并且减少与阀组(未示出)有关的磨损，而同时在所有工作温度范围下提供接近恒定的阀隙(未示出)。然而，应该知道，可以设置替代性的油道管路168，例如但不限于：外部管路、或通向曲轴箱186内腔190且不与曲轴箱186成为一体的内部管路。

图3A-3C还示出了气缸140在气缸盖151、带散热片的气缸筒152和曲轴箱186互连情况下的示例性布置。具体地说，单一气缸筒152和附接的气缸盖151可以固定到曲轴箱186上。利用至少一个附接装置，例如但不限于：螺栓、螺杆或螺母，各气缸140可以沿径向在曲轴箱186的外表面的周围固定。当气缸盖151和气缸筒152互连时，密封***(未示出)压缩在两者之间以便消除在气缸筒152和气缸盖151的连接部之间的任何流体污染或损失。密封***可以与气缸盖151或气缸筒152中的至少一者成为一体，并可以用可压缩的材料制造，所述材料例如但不限于：铜、黄铜、铝、青铜、或者其它可压缩的材料，或经过机加工的零部件。

如所示，曲轴箱186包括位于曲轴箱186的挺杆/凸轮侧上凸台180中的液压挺杆164。挺杆164可以由可旋转地连接到曲轴210上的内部旋转凸轮(未示出)驱动。凸轮可以沿着内腔190的外周边行进以便接合挺杆164，使得推杆222(见图5)被驱动。推杆222可以容纳在推杆管290内，以便可操作地并且可通流体地使液压挺杆164与摇臂224连接。总体而言，摇臂224由固定到气缸盖151上的摇臂盖192封闭。在运行时，润滑剂120可以利用泵172并通过油道管路168从储罐276提供给液压挺杆164。液压挺杆164可以可通流体地连接到推杆222上，该推杆222通过沿纵向延伸的通道226将润滑剂120提供给摇臂224。一旦润滑剂120到达摇臂224，则它可以通过初级润滑剂回流孔202流回到曲轴箱内腔190中并放下推杆管290(见图4A)。可供选择地，润滑剂120可以通过二级润滑剂回流孔204流动并流到可以在每个气缸盖151之间联接(见图4B)的从外部安装的管(未示出)中。当星形发动机100可以处在不同位置时，多个回流孔202、204可供有效地排除润滑剂120，以降低在气缸盖151中的摇杆区发生溢流的可能性。

参见图3B，气缸筒152包括裙部206，当气缸筒152附接到曲轴箱186上时，该裙部206向下延伸进入到曲轴箱186内的内腔190中。进入曲轴箱186的这个额外长度有助于减少润滑剂120的充气、并有助于将润滑剂导引到曲轴箱186的底部中。

转到图6A-6C，可以从液压挺杆164通过空心推杆222向摇臂224供给压力。润滑剂120可以穿过摇臂224内的通道228流动并可以在弹簧(未示出)处喷出。此外，气缸盖151包括使用阀密封件232以便减少润滑剂120由于沿着进气或排气阀轴(未示出)回流到燃烧室(未示出)中而产生的消耗。

图7示出星形发动机100的示例性剖视图。具体地说，该剖视图提供内部旋转组件153的示例性布置。旋转组件153可以包括曲轴210和主连杆158，该主连杆158具有第一端230和第二端234；第一端230可以可旋转地连接到曲轴210上并可旋转地连接到在第二端234处的活塞156上。此外，具有第一端230和第二端234的至少一个连接联杆170可以在第一端230的外周边处连接到主连杆158上、并且在第二端234处可旋转地连接到活塞156上。

如在图7和8中具体示出的那样，曲轴210可以是对开夹式，因此使主连杆158能被构造为单一连续的设计。主铰接杆组件153可以装配有主轴承238，该主轴承238可以在主铰接杆组件滑动到曲轴销236上之前设在主杆158的第一端230内。如上所述，联杆170可以设在主杆158第一端230的外周边上，这样以使联杆170被构造为能够旋转。在联杆170全都装配在主杆158上之后，第一端230可以滑动式接合在曲轴销236上。应该注意，曲轴销236可以包括若干零部件以便改善主轴承238的寿命。具体地说，表面具有一种显微抛光表面光洁度，其横跨曲轴销236具有最大可允许收缩度(maximumallowable taper)可以约为0.0025mm至0.015mm；在旋转10°范围内最大可允许的表面变化可以约为0.001mm至0.005mm；在不大于0.0010mm至0.0020mm的高度改变的情况下允许最大约为7-20凸角变化(lobe changes)；并且最大可允许的总指示读数(Total IndicatedReading，T.I.R.)可以约为0.0025-0.0075。此外，应该知道，在曲轴销236处的洛氏硬度应约为RC55-63，而箱硬度(case hardness)约为1-4mm，并且芯布氏硬度约为HBS280-340。此外，曲轴销236包括的直径增大范围为约82mm至97mm、长度范围为约73mm至84mm。

一旦可以将主杆158设置在曲轴销236上，则把曲轴表面237和相关的圆角配重舟(bull nose counter weight boats)250固定到曲轴销236上。具体地说，曲轴表面237可以通过用螺纹接合螺栓而向下夹紧，以便在曲轴销236周围接合表面237。配重舟250可以用销钉和螺栓***松弛地附接到曲轴表面237上。这种松配合可使配重舟250能移动并在星形发动机100部件的摆动谐波缓冲器旋转期间保持平衡。配重舟250可以用铸铁或其它用来制造配重的已知材料制成。配重舟250已被机加工成圆角构型，该圆角构型包括内圆角(fillets)和外圆角(rounds)，提供光滑的外表面，因而从配重舟250除去任何锐边或钝缘。光滑而圆化的边缘有助于在星形发动机100的正常运行期间尽量减小润滑剂120的任何充气或剪切。圆角构型使配重舟250能随着旋转组件153沿径向通过发动机循环移动而基本上通过流体浮动。

为了给旋转组件153和星形发动机100内的其它活动部件提供润滑剂120，曲轴210可以被构造为具有内部润滑剂通道243。此外，主杆158和联杆170也可以被构造为具有对应的润滑剂通道253、255以便与曲轴210的润滑剂通道243配合。如图8A中具体示出的那样，曲轴210的润滑剂通道243可以在沿纵向延伸通过可拆装的(removable)曲轴表面237的轴部分254。润滑剂通道243可以延伸到曲轴销236内的相应润滑剂通道243′并与该通道243′连接。曲轴的通道243可以终止在曲轴销表面239上的多个润滑剂120排放孔245处。此外，主杆158和联杆170的润滑剂通道253、255可通流体地连接到曲轴销236润滑剂120排放孔245上。当把主杆158设到曲轴销236上时应当小心注意，以便保证完全接合主轴承238并使通道243、253相互对应对准。

如图9-12B中所示，旋转组件153可以可通流体地连接在端部和曲轴销230、234、236的每个接触点处。在第一端230和曲轴销236处的这种流体连接可以是进入主杆158和联杆170的主入口以便将流体提供给活塞156的下侧区域。这可以在图10B处最佳看出，这里主杆158、曲轴销236和联杆170之间的连接部全都通过不同的润滑剂通道243、245、253、255而被可通流体地连接。具体地说，润滑剂120将在通道253处进入主杆158，沿纵向流过主杆158，并在第二端234处流出到活塞156的下侧上。此外，润滑剂120可以流动穿过润滑剂通道253并流出，进入每个联杆上的相邻通道255，以便将润滑剂120提供给每个第二端230和活塞156。如上所述，进入通道243的润滑剂120由于使用泵172而可以被加压。润滑剂120加压送到第一端和第二端230、234，显著地降低了轴承损坏的风险。加压供给使得润滑剂120能在用来将活塞156连接到主杆和连接联杆158、170上的肘节销(未示出)处穿透第二端234。此外，在沿纵向延伸通过主杆和联杆158、170并在第二端234处流出的润滑剂通道253、255的出口侧或第二端234处可以使用活塞喷雾器258(图10C)。活塞喷雾器258通过冷却活塞的冠部或顶部表面，可以帮助减少预燃和爆燃的可能性，同时进一步延长活塞和环(未示出)的寿命。

在星形发动机100的运行期间，旋转组件153可以用润滑剂120加压以便延长星形发动机100的寿命。如上所述，润滑剂120穿过旋转组件153的部件流动以便最终从每个活塞156的下侧喷射出。一旦润滑剂120放出，则它变成可以被强制径向上向外或者在整个曲轴箱内腔190中抛射的自由流体。内腔190内存在的旋转力可以防止润滑剂120自然向下流到曲轴箱186的底部中的至少一个排放口(未示出)。因此，随着旋转组件旋转，润滑剂120可以被搅动和充气达到润滑剂120被断开或剪切而产生过热的一点。用来消除这种结果的一个元件是小通气缝或溢流口194。

具体地转到图14A和14B，其中示出了示例性的溢流口194。至少一个溢流口194可以直接在曲轴箱186的壁188中形成。当形成时，溢流口194可以是壁188的实心连续部分，并可以通过机加工过程以便形成可以起在曲轴箱186的两个内腔190、184之间提供流体连通的入口或通路作用的下凹部分182。溢流口194向内朝向旋转组件153伸入曲轴箱内腔190并远离壁188(该壁将曲轴内腔190与曲轴箱186的凸轮和挺杆侧内腔184分开)。溢流口194工作以使润滑剂120偏转，润滑剂120可以围绕曲轴箱186流到挺杆内腔184中，在该处重力使润滑剂120能适当地向下排出。这种作用可以减少润滑剂120的风扰动和充气，这样可以得到更好的操作质量和操作条件并且能够减少发热。偏转的润滑剂120通过回油泵320而回油，回油泵320将润滑剂120从曲轴箱区域内腔190、184中抽出并抽到外部润滑剂过滤***318中用于冷却、储存或者再加到星形发动机100的流动路径中。通过形成从曲轴箱内腔190到曲轴箱186的挺杆侧的腔184的流动路径，溢流口194在曲轴箱186内形成供气体通风的另外路径。润滑剂120的除去可以帮助减小曲轴箱中所需的润滑剂120的体积，并且降低在较低的气缸中发生溢流的可能性。此外，通过连续地将经过冷处理的润滑剂120注射回到过程中，润滑剂120可以帮助防止过早损坏并延长旋转组件的寿命。

转到图15，图15公开了外部润滑剂过滤***318的示例性布置。外部润滑剂过滤***318可以提供润滑剂120的路径和储存用于示例性的星形发动机100的二级(secondary)冷却。外部润滑剂过滤***318可以是一般润滑***的一部分，该一般润滑***也可以包括如上所述的内部润滑剂流动***，上述润滑剂流动***包括润滑剂流道流动路径和旋转组件153流动路径。

外部润滑剂过滤***318可以被构造为具有润滑剂泵压力部分320和润滑剂泵回油器部分322。外部润滑剂过滤***318可以包括起动泵324，远距离安装的全流量润滑过滤器378、润滑剂冷却器280、和润滑剂储罐276中的至少一者，如所示。包括曲轴润滑剂加料单向阀326、挺杆谷(lifter valley)单向阀328、集油槽330、电动回油泵332和旁通阀334。旁通阀334可以是温度受控式阀，以便提高***效率和当不使用时能使润滑剂120更快地达到操作温度，这又使得能够更快地达到满负荷发电能力。外部润滑剂过滤***318的每个部件可以用一组能与星形发电单元100的发动机驱动的润滑剂循环泵172流体连通的润滑剂分配管路336结合。润滑剂过滤***318起星形发动机100的内部发动机润滑***的延伸部分的作用，它可以包括压力泵320和回油泵322、润滑剂分配管路336等。润滑剂冷却器174可以包括借助于12伏和24伏直流(DC)电源中的至少一者操纵的至少一个电风扇338而进行主动冷却。

在星形发动机100停机时，外部润滑剂处理***的回油部分322开始将余下的润滑剂120从曲轴箱186的两个内腔190、184中抽出。润滑剂120的除去可以帮助减小在正常运行期间曲轴箱186中所需的润滑剂120的体积，并且降低在起动之前在较低的气缸140中发生溢流的可能性。润滑剂120的除去有助于尽量减少在停机之后任何润滑剂120转移到位置最低的气缸140的燃烧室中。此外，如上所述，单向阀326、328帮助消除润滑剂120通过泵320、332泄漏和进入曲轴箱186。

图16示出一般润滑***110的示例性流程图。一般润滑***110示出可以在***内存在的可能流动路径和部件及回到润滑剂120储罐的直接回路路径。一般润滑***110还可以包括使操作者能监测星形发动机100当时状况的远程预测式损坏监测装置。具体地说，监测装置可以监测***中润滑剂120的体积及润滑剂120进入和离开星形发动机100时的温度。监测装置还可以检验润滑剂120的粘度、洁净度和在润滑剂120内存在的一些元素(如添加剂包(additive package)、摩擦调节剂和金属离子)的当时状态。当润滑剂120可能需要被更换或调节时，这些条件可以做出指示。

转到图17，其中，星形发动机100作为动力头而被示出，该动力头被构造为用以向至少一个发电机310提供旋转动力、并与该发电机310可操作地联合。这种布置仅是示例性的，因为星形发动机100可以被构造为供许多用途使用，如上所述。

具体地说，图17以发电机组302的形式示出一种示例性的布置。发电机组302一般包括与发电机310联合并直接安装在发电机310的前面的星形发动机100。发电机组302一般包括电控制***(未示出)、风扇冷却导管208、扭矩传递单元212、进气口116、外部润滑剂过滤***318(见图3)、燃料输送***322和排气***/消音器214。为便于运输，可以把星形发动机100和相关设备固定到构架240上。应该知道，星形发动机100可以另外由在星形发动机100和构架240之间的连接处具有减震隔离器(未示出)的托架(未示出)支承。隔离器可以用具有用于承受星形发动机100的载荷的预定刚性硬度以及预定减震硬度的已知材料制成。托架可以被构造为：除了传递在运行期间由星形发动机100所产生的扭矩载荷之外，还传递垂直载荷(如星形发动机100的重量)。托架和构架240可以用任何已知的结构材料制成，例如但不限于：钢、铝、铁和复合材料。

如上所述，图17示出风扇冷却导管208。可供选择地，在某些应用下，由于***的应用情况以及在占用空间(footprint)可能受限制的地方，风扇冷却导管208可能不是经济或适用的。在冷却导管208可能受限制的地方，可以应用可供选择的冷却方法，例如但不限于：使用液体冷却气缸盖和气缸体组件。当使用液体冷却时，可以利用散热器(未示出)或中间冷却器162来冷却液体。然而，如所示，使用示例性的风扇/转子(未示出)布置可以在下面更详细地说明。

具体地说，冷却导管208提供初级星形发动机100冷却用的源。空气可以穿过冷却导管208跨过辅助风扇或转子和跨过多个气缸盖151抽出。风扇/转子可以沿轴向设在星形发动机100的前部或后部，以便横跨并围绕星形发动机100抽出空气。风扇/转子可以被构造为由电动马达、液压马达或是与星形发动机100的内部旋转组件153直接连接中的至少一者驱动的多个旋转叶片。气缸盖151和气缸筒152可以包括冷却翼片154，以便随着空气围绕星形发动机100的外表面移动并穿过至少一个涡轮增压器160中间冷却器162增加用于散热的表面积。

就本文说明的过程、***、方法、直观推断等而论，应该理解，尽管已把这些过程等的步骤说成按照某个有序的次序发生，但这些过程能用所说明的步骤、按照与本文所述的次序不同的次序进行的实施。另外应该理解，某些步骤能同时进行，能添加另一些步骤，或者能省略本文所说明的某些步骤。换句话说，本文过程的说明提供用于举例说明某些实施例的目的，而决不应认为限制所要求的发明。

因此，应该理解，上述说明是说明性的而不是限制性的。基于阅读上述说明，可以产生不同于所提供的例子的许多实施例和应用。本发明的范围不是根据上述说明而确定，而是代之以根据所附权利要求与这些权利要求划定的等效方式的整个范围一同确定。预料和预期在本文所论述的技术领域中在未来将发生演进，且所公开的***和方法将包括到这样的未来实施例中。总之，应该理解，本发明能产生修改和变化，且仅受所附权利要求书限制。

除非清楚的表示与本文所做的相反，否则在权利要求书中所用的术语打算给出它们的最广泛的合理解释和它们的普通的意义，如该领域的技术人员所理解的。尤其是，除非权利要求列举清楚的限制意思相反，否则使用单数冠词如“一个”、“这个”、“该”等都应解读成列举所表示的元件中的一个或多个。

Claims (20)

1.一种发动机润滑装置，其包括：

至少一个润滑剂供应泵；

曲轴箱，其具有第一内腔和第二内腔；

第一流动路径，其延伸通过旋转组件的至少一个主杆，其中，润滑剂从所述至少一个润滑剂供应泵供应，穿过所述第一流动路径排入所述第一内腔中；

第二流动路径，其穿过所述曲轴箱的至少一个壁向内延伸；以及

至少一个溢流口，其延伸进入所述第一内腔并使所述第一内腔与所述第二内腔可通流体地连接。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述溢流口与所述曲轴箱形成一体、并包括用于将润滑剂从所述第一内腔导引到所述第二内腔的下凹部分。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一流动路径具有的流量和流动压力高于所述第二流动路径中的流量和流动压力。

4.如权利要求3所述的装置，其中，第一路径的流量在6-14GPM范围内、并且压力范围为90-125PSI，第二路径的流量在6-11GPM范围内、并且压力范围为30-80PSI。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述旋转组件包括可旋转地连接到所述主杆的第一端上的曲轴、可旋转地连接到所述第一端上的至少一个联杆以及可旋转地连接到所述主杆上的第二端和所述至少一个联杆上的第二端的多个活塞，所述旋转组件的多个活塞被构造为设置在多个气缸内，所述多个气缸沿径向向外地附接到所述曲轴箱的第一内腔。

6.如权利要求5所述的装置，所述装置还包括在第二端中构成的活塞喷雾器。

7.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括外部润滑剂处理***，所述外部润滑剂处理***与所述旋转组件和润滑剂流道中的至少一者可通流体地连接，所述外部润滑剂处理***包括下列者中的至少一者：可通流体地连接到冷却元件上的储罐、至少一个旁通阀、至少一个起动泵、至少一个回油泵和至少一个单向阀。

8.如权利要求7所述的装置，其中，所述至少一个旁通阀是温度受控制的旁通阀，所述旁通阀将在预定的温度下的润滑剂导引到冷却元件中。

9.如权利要求5所述的装置，其中，所述第二流动路径将至少一个液压挺杆可通流体地连接到在附接到气缸上的气缸盖中构成的对应摇臂上。

10.如权利要求5所述的装置，还包括构成为用于浮动地附接在曲轴上的至少一个圆角配重舟。

11.如权利要求1所述的装置，还包括在所述曲轴箱上一体地形成并邻近所述曲轴箱中的所述第二内腔而被加工成的至少一个一体式液压挺杆凸台。

12.如权利要求5所述的装置，其中，所述曲轴的曲轴销具有显微抛光表面光洁度。

13.如权利要求12所述的装置，其中，所述曲轴销包括下述二者中的至少一者：在0.0025mm至0.015mm范围内横跨销的最大可允许收缩度、和在0.001mm至0.005mm范围内的在旋转10°内的最大可允许表面变化。

14.如权利要求12所述的装置，其中，所述曲轴销所包括的曲轴销直径范围为约82mm至97mm。

15.如权利要求12所述的装置，其中，所述曲轴销所包括的曲轴销长度范围为约73mm至84mm。

16.一种星形发动机润滑处理***，其包括：

星形发动机曲轴箱，其具有第一内腔和第二内腔，所述星形发动机包括将所述第一内腔和所述第二内腔分开的壁；

旋转组件，其被构造为接合到设在外曲轴箱周边中的多个孔，所述外曲轴箱周边被构造为用以接纳多个气缸组件；

其中，所述旋转组件包括至少一个流动路径，该至少一个流动路径延伸通过曲轴并穿过可旋转地附接到所述曲轴上的至少一个杆的第二端而通出；以及

在所述壁上的至少一个溢流口，该溢流口被构造为用以将所述第一内腔可通流体地连接到所述第二内腔并用以使所述第一内腔向所述第二内腔通风。

17.如权利要求16所述的***，还包括：

外部供应储罐；

至少一个供应侧单向阀，其可通流体地连接到所述储罐上；

至少一个起动泵，其可通流体地连接到供应侧阀和所述储罐上；

至少一个输送泵，其可通流体地连接到所述供应侧阀、所述储罐和所述起动泵中的至少一者上；

至少一个输送管路，其可通流体地连接到所述曲轴并连接到所述输送泵、以及一润滑剂流道管路；以及

至少一个润滑剂回油泵。

18.如权利要求16所述的***，其中所述曲轴包括曲轴销，该曲轴销具有在高度变化不大于约0.0010mm至0.0020mm的情况下所允许的最大为约7-20凸角变化。

19.如权利要求17所述的***，还包括在所述曲轴箱中构成的至少一个油流道入口。

20.如权利要求16所述的***，还包括构成为用于浮动地附接在曲轴上的至少一个圆角配重舟。

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